Nuevos descubrimientos de lagos en Titán
FUENTE: ciencia.nasa.gov
Recientes composiciones de imágenes de radar, proporcionadas por la nave Cassini, están brindando a los investigadores la mejor vista que jamás se haya obtenido de los lagos y mares de hidrocarburos, ubicados en el polo norte de la luna de Saturno, Titán. Asimismo, una nueva imagen de radar revela que el polo sur de Titán también tiene lagos.
Aproximadamente el 60 por ciento de la superficie del polo norte de Titán (la región con latitudes superiores a 60o) ha sido mapeada por el radar de la nave Cassini. Alrededor del 14 por ciento de dicha región se encuentra cubierta por lo que los científicos piensan que son lagos repletos de metano y etano líquido.
El mosaico se creó uniendo imágenes de radar obtenidas de siete acercamientos a Titán durante el último año y medio. Al menos uno de los lagos observado es más grande que el Lago Superior.
“Esta es nuestra versión del mapeo de Alaska, la regiones del norte de Canadá, Groenlandia, Escandinavia y el norte de Rusia”, dice Rosaly Lopes, la científica del Laboratorio de Propulsión a Chorro, de la NASA, quien trabaja con el radar de la nave Cassini. “Es como si estuviéramos haciendo mapas de estas regiones de la Tierra por primera vez”.
Los lagos y los mares son muy comunes en las regiones del norte de Titán, donde ahora es invierno. Los científicos dicen que ahí llueve metano y etano, los cuales llenan sus lagos y mares. Estos líquidos también crean ríos y canales que serpentean en la superficie de la luna.
Ahora, Cassini visitará territorio desconocido: el polo sur de Titán. El 2 de octubre, la nave hizo un sobrevuelo en el cual el objetivo principal fue la búsqueda de lagos australes. Lopes explica: “Queríamos ver si había más lagos allí y, con seguridad, ahí están, tres pequeños lagos sonriéndonos”.
Titán es, sin duda, la tierra de los lagos y de los mares”, añade Lopes. “Será interesante ver las diferencias entre las regiones del polo norte y sur”. Ahora es verano en el polo sur de Titán. En esta luna, las estaciones duran alrededor de 7,5 años, un cuarto del año de Saturno, el cual equivale a 29,5 años terrestres. El estudio de los cambios estacionales en los lagos ayudará a los científicos a entender los procesos que allí operan.
Los científicos ya están comprendiendo mejor cómo se pueden haber formado los lagos. En la Tierra, los lagos llenan zonas bajas o se forman cuando la topografía local se interseca con una capa freática. Lopes y sus colaboradores piensan que las depresiones que contienen a los lagos en Titán pudieron haberse formado por el vulcanismo o por un tipo de “erosión kárstica”, que deja una depresión donde los líquidos pueden acumularse. Los lagos kársticos son comunes en la Tierra. Por ejemplo, en algunas regiones de Minnesota y en la parte central de Florida hay cientos de lagos de este tipo.
“Aparentemente, los lagos que estamos observando en Titán poseen diferentes niveles de llenado, lo cual sugiere que están sujetos a un sistema hidrológico complejo, similar al ciclo del agua en la Tierra. Esto convierte a Titán en un objeto único entre los cuerpos del sistema solar”, comenta Alex Hayes, un graduado que estudia los datos proporcionados por el radar de la nave Cassini, en el Instituto de Tecnología de California, en Pasadena.
“Los lagos que hemos visto hasta ahora varían en tamaño; el más pequeño que se ha podido observar mide alrededor de 1 kilómetro y los lagos más grandes superan los 100.000 kilómetros cuadrados, son algo más extensos que los Grandes Lagos, ubicados en la región central de Estados Unidos”, comenta Hayes. “El 70 por ciento de las áreas de los aproximadamente 400 lagos que hemos observado está formado por ‘mares’ que superan los 26.000 kilómetros cuadrados”.
En los próximos acercamientos se obtendrán mapas de terreno más cercano al polo sur. Permanezca atento a la espera de más lagos.
Sondeos hacia el centro de la Tierra
FUENTE: elpais.com
Un equipo internacional de expertos se ha embarcado en la iniciativa más ambiciosa hasta ahora en tecnología de exploración. Su fin es sondear la Tierra hasta profundidades nunca alcanzadas. Quieren conocer el origen y el futuro de nuestro planeta y la vida, saber por qué se producen seísmos y contribuir a su predicción, atravesando la corteza terrestre desde el lecho marino hasta llegar al manto, que forma el 80% de la Tierra. El protagonista es el buque japonés de perforación submarina Chikyu, que pretende obtener datos sismológicos, volcánicos, geológicos, medioambientales y climatológicos en la falla de Nankai, 600 kilómetros al suroeste de Tokio, en el Pacífico.
La corteza está formada por unos 72 kilómetros de roca sólida bajo los continentes, pero su espesor es de menos de 8 kilómetros bajo los océanos y en la depresión de Nankai es relativamente fina, sólo 7 kilómetros. Allí se solapan dos grandes placas tectónicas y se origina el 90% de los terremotos que sufre Japón, que registra el 20 % de todos los superiores a 6 grados en la escala Richter.
Además de ofrecer pistas sobre acontecimientos del pasado, como el mortífero maremoto que golpeó en diciembre de 2004 los países ribereños del océano Indico, y sobre el origen y evolución de la vida en los últimos 4.600 millones de años, el experimento de perforación de la corteza terrestre en la depresión de Nankai permitirá conocer mejor la historia climática de la Tierra.
María José Jurado, del Departamento de Geofísica y Georriesgos del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera (CSIC), en Barcelona, es el único científico español de los 18 que integran la primera expedición a bordo del Chikyu, que partió el 21 de septiembre del puerto nipón de Shingu, como parte del experimento NanTroSEIZE, del Programa Integrado de Perforación Oceánica (IODP). En este programa participan Japón, EEUU, China, Corea del Sur y los países del Consorcio Europeo para Investigación Oceánica (ECORD). [El consejo de ECORD se reúne esta semana en Madrid. El Gobierno español, a través del Ministerio de Educación y Ciencia, aportará 350.000 euros al programa en 2008, un 40% más que el año anterior, precisamente con motivo del inicio de la actividad de Chikyu.]
“Mi grupo de trabajo establece la geología de lo que se ha perforado en el sondeo”, explicó Jurado desde el Chikyu a este diario. “Otros se encargan de caracterizar las estructuras de deformación que se observan, de sus características -porosidad, presiones de fluidos- y de correlacionar esa información con los perfiles de sísmica de reflexión”. Esta primera fase, “es muy gratificante porque se trata de un grupo excelente, no sólo científico sino también humano, y porque se intentan abordar objetivos que hasta hace poco quedaban fuera del alcance de la tecnología existente”, concluye Jurado, quien sin embargo, también señala: “Estamos perforando en una zona que plantea problemas importantes por ser rocas muy deformadas, por lo que puede ser difícil alcanzar las profundidades previstas”.
El padre de la iniciativa es Asahiko Taira, del Centro Japonés para la Exploración de las Profundidades de la Tierra, responsable de la operación del Chikyu. “Se me ocurrió esta idea en 1990, cuando pensé que si Rusia y EE UU investigaban el espacio exterior, Japón podría liderar la exploración del espacio interior, es decir, de las profundidades del mar”, señaló Taira a este diario. Ahora que “esta expedición es realidad me siento más entusiasmado, pero más responsable por el apoyo popular e institucional de que goza, y porque genera muchas expectativas”, aseguró.
El barco tiene por delante un largo trabajo. En la primera etapa, que concluye en febrero de 2008, se intentará perforar en seis sitios hasta 1,5 kilómetros de profundidad. En la segunda (en 2008 y 2009), se taladrará de 3 a 3,5 kilómetros bajo el lecho marino, con lo que se batirá una marca mundial, pues el pozo más profundo excavado hasta la fecha tiene 2,1 kilómetros. En la tercera (de 2009 a 2010) se intentará hacerlo de 5,5 a unos 6 kilómetros, para instalar un sistema de control en la falla sísmica, que permanecerá allí uno o dos años, mientras se completan los sensores del definitivo sistema de control, que se instalarán en la cuarta etapa (de 2010 a 2011).
Una expedición de gran dificultad
El Chikyu (Tierra, en japonés) botado el 29 de julio de 2005 en los astilleros del consorcio japonés Mitsubishi en la ciudad de Nagasaki, es el barco más avanzado del mundo en tecnología de exploración y la principal herramienta del Programa Integrado de Sondeos Oceanográficos (IODP), de carácter internacional, junto al veterano barco estadounidense Joides Resolution.
A pesar de ello, los científicos de la primera expedición están encontrando ciertas dificultades técnicas “que son habituales y forman parte de este tipo de prospección que aborda objetivos científicos y tecnológicos ambiciosos y dificultosos”, informó ayer a este diario Harold Tobin, geólogo marino de la universidad de Wisconsin-Madison (EE UU) y responsable de esta etapa de la expedición. “Días atrás se detectó un problema en el sistema de posicionamiento dinámico del barco, que es el que controla y dirige la localización precisa y centrada en una posición mientras se realiza la perforación. Dedicamos varios días a solucionar el problema y pudimos continuar con nuestra investigación y los trabajos de perforación”, explicó Tobin, quien llamó la atención sobre que los sondeos en aguas profundas del océano “requieren tecnologías muy complejas y el funcionamiento perfecto de muchos sistemas de control de forma simultánea”.
En una zona difícil en un sondeo una parte de la tubería de perforación ha quedado atrapada. “Procederemos a recuperarla y a retomar la perforación en los próximos días”, avanzó Tobin.
“Si no midiéramos las oscilaciones de los átomos no tendríamos GPS”
FUENTE: elpais.com
La conversación con el Nobel de Física 2005 Roy Glauber, neoyorquino de 82 años, transcurre punteada por sus carcajadas al final de casi todas las respuestas, incluso cuando habla de temas abstrusos. El entrevistador no siempre capta el chiste, hasta que se da cuenta de que la risa de este octogenario pionero de la óptica cuántica, en plenitud de facultades y activo en los ámbitos más punteros, proviene del placer intelectual que le proporciona enfrentarse a una propiedad de la materia aún no explicada, o a un problema matemático, asuntos que le trajeron recientemente al Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona. Este tono jovial de Glauber cambia a una voz grave, sin embargo, cuando irrumpe el tema del Proyecto Manhattan, la iniciativa secreta que dio lugar a una bomba atómica. Glauber fue uno de los miembros más jóvenes de ese grupo de reclutas genios de la física. Se incorporó con 18 años recién cumplidos.
Pregunta. ¿Está satisfecho de haber participado en el Proyecto Manhattan?
Respuesta. Pienso que fue necesario. La motivación de nosotros los científicos se debía a la guerra en Europa y al conflicto con Hitler. No creo que ninguno se hubiera unido al proyecto a causa de la guerra con Japón, porque los japoneses no eran una amenaza comparable. Los alemanes seguramente sabían tanto como nosotros sobre la energía nuclear y, por tanto, era necesario conseguir la bomba primero, porque a medida que ellos iban perdiendo la guerra, si la tenían antes no se mostrarían nada sentimentales a la hora de usarla y con ella evitar su probable derrota. Los científicos no fuimos informados por los militares de que la primera bomba ensamblada se enviaba al Pacífico, y cuando el 6 de agosto de 1945 nos enteramos de que había sido usada, fue un gran choque para todos. Se ha escrito que hicimos una gran celebración, pero no es verdad; no hubo celebraciones ni nada similar hasta tres días más tarde, cuando se anunció el final de la guerra.
P. ¿Cómo pudo llegar allí tan joven?
R. Tanto que resultaba un auténtico freak en aquel grupo [risas], aunque los demás también eran bastante jóvenes, muchos entre los 24 y los 28, y la mayor parte estaba allí por razones idealistas. La única justificación de mi presencia allí eran mis matemáticas. En Harvard, me había saltado varios cursos intermedios poco interesantes para estudiar los más avanzados antes de que se interrumpiesen por la guerra. En Los Álamos me integraron en la división de física teórica. Allí realicé cálculos sobre la difusión de neutrones, la manera en que los neutrones se multiplican en una reacción en cadena.
P. ¿Le costó reintegrarse a la vida cotidiana al acabar la guerra?
R. Fue chocante. Volví a convertirme en un estudiante universitario de Harvard. Tras haber contado con hasta cinco personas que trabajaban para mí realizando los cálculos menos importantes, de repente me lo tenía que hacer yo todo otra vez.
P. Pero eso es algo a lo que debía estar acostumbrado. Usted se fabricó su propio telescopio con 12 años.
R. ¡Fue un gran proyecto! Me llevó un año entero. Y lo hice sin gastar un solo dólar. Todavía lo conservo, aunque no sé si será muy útil. Sí resultó decisivo para que me hiciera científico, porque mi pasión era construir instrumentos ópticos. Antes que el telescopio había fabricado un aparato que polarizaba la luz, y curiosamente sería la teoría sobre cómo contar fotones la que me premiaron con el Nobel.
P. En el Instituto de Ciencias Fotónicas está colaborando con el físico Maciej Lewenstein para resolver un enigma físico y matemático. ¿De qué se trata?
R. De los átomos ultrafríos, un estado de la materia muy interesante gobernado por unas matemáticas muy extrañas. Sabemos que la materia no sólo consiste en partículas, sino también en ondas. A temperaturas ultrabajas, estas ondas dominan las propiedades de la materia. En este entorno, la dificultad consiste en medir propiedades intrínsecas de las partículas, y eso es lo que intentamos hacer. Las partículas tienden a comportarse bajo dos patrones diferentes: unas se agrupan, los bosones, y otras se mantienen separadas, los fermiones. Pues bien, estas últimas tienen unas relaciones entre ellas basadas en ecuaciones muy raras, que son las que queremos desentrañar.
P. ¿Cuál es el principal obstáculo para conseguirlo?
R. Que están gobernadas por un tipo de álgebra en la que, por ejemplo, se utilizan cantidades que cuando las elevamos al cuadrado obtenemos un cero. ¿Se imagina usted algo cuyo cuadrado sea cero? ¡Eso es que no existe, que no es cierto! [estalla en una carcajada].
P. ¿Tendrá algún impacto sobre nuestra vida cotidiana que ustedes comprendan las leyes de estas partículas?
R. La medición de las oscilaciones de los átomos es la base de los relojes atómicos, que son los que calculan el tiempo con mayor exactitud. Y sin relojes atómicos, hoy no tendríamos GPS en nuestros coches, porque el GPS es el resultado de los desarrollos en relojes de extrema precisión, junto con los avances en tecnología de satélite. Si queremos hacer mejores GPS, necesitamos mejores relojes atómicos, y éstos los podemos conseguir comprendiendo mejor el comportamiento de los átomos ultrafríos.
P. En paralelo, lidera otros proyectos de investigación.
R. Mi principal proyecto es intentar descubrir cómo la materia irradia luz. Hay situaciones que no acabamos de entender.
P. Está considerado un maestro de las matemáticas. ¿Se siente tan matemático como físico?
R. A nosotros los físicos siempre se nos escapa algo en la comprensión del mundo real, por eso formulamos aproximaciones. Para los matemáticos, en cambio, una aproximación no es más que una colección de mentiras; ellos buscan la verdad absoluta.
P. ¿Y, para cálculos complejos, los ordenadores le ayudan?
R. En absoluto. Mi trabajo consiste en crear ecuaciones y comprender el significado que tienen; en esto los ordenadores no aportan nada. Sólo son máquinas capaces de realizar operaciones estúpidas y, eso sí, llevarlas a cabo un infinito número de veces. Continúo trabajando con lápiz y papel.
El sureste de EEUU, afectado por la mayor sequía en 113 años
FUENTE: elmundo.es
La mayor sequía sufrida en los 113 últimos años en el sureste de Estados Unidos amenaza seriamente con dejar sin agua a millones de vecinos de Atlanta.
El lago Lanier, que sacia la sed de tres millones de habitantes, se encuentra en el mínimo histórico. Desde hace 16 meses apenas llueve y desde hace dos semanas está prohibido regar. Quedan 90 días de suministro, advierten las autoridades. La ciudad se seca por minutos.
Nadie podría haber sospechado una situación similar hace apenas dos años. Emboscada en una fronda tropical, en una de las zonas más húmedas del país, Atlanta tiene planes de contingencia contra las tormentas y los huracanes, pero no contra la sequía. El Gobernador de Georgia, Sonny Perdue, ha declarado el estado de emergencia en 85 condados.
Perdue ha pedido incluso a los tribunales que intervengan para forzar al Cuerpo de Ingenieros del Ejército a que cierre indefinidamente las compuertas de las presas, para retener el agua en Georgia y evitar que los ríos se la lleven hasta Alabama y Florida, donde también están sufriendo lo suyo.
La cosecha de trigo en Alabama se da prácticamente por perdida. En el lecho del lago Okeechobee, al sur de Florida, han quedado a la vista restos precolombinos. En el estado de Tennessee, la situación es tan desesperada que algunos pueblos (como Monteagle) compran diariamente hasta millón y medio litros de agua a las localidades vecinas.
La mancha de la sequía se extiende a siete estados que, a estas alturas del año, solían estar amenazados por las inundaciones y las tormentas. En el oeste, mientras tanto, el preocupante descenso del cauce del río Colorado amenaza a medio plazo el suministro de más de 30 millones de personas; entre ellos, los habitantes de Las Vegas, cuya población se ha multiplicado por 10 en setenta años.
Según el Centro de Datos sobre el Clima, el 43% de Estados Unidos se encuentra en estos momentos afectado por una sequía ‘extrema’ o moderada. “Mucha gente piensa que las repercusiones del cambio climático no se sentirán hasta dentro de 50 años”, apunta Thomas Swetnam, climatólogo de la Universidad de Tucson. “Pues bien, los datos nos indican que está ocurriendo ahora, y ya estamos viendo el impacto en la América continental”.
Los analistas encuentran paralelismos entre la situación que empieza a tomar cuerpo y la que provocó la histórica ‘Dust Bowl’ (la bola de polvo), durante los años de la Gran Depresión. “La diferencia está en que aquella sequía duró menos de una década y esta podría prolongarse 100 años”, advertía recientemente en el diario ‘The Independent’ el climatólogo de la Universidad de Columbia Richard Seager.
‘La perfecta sequía’, con escenas de los estragos de la falta de agua en el oeste, dio título a un escalofriante reportaje fotogáfico publicado ayer en la revista del ‘New York Times’.
El premio Nobel de Física Steven Chu, volcado en el estudio de tecnologías para paliar los efectos del calentamiento global, vaticina que la desaparición de “entre el 30 y el 70% de la cubierta de nieve de las grandes montañas” causará el descenso vertiginoso del caudal de los ríos. Ello provocará enfrentamientos a todos lo niveles –entre ciudades, entre regiones y entre estados- por el control del preciado recurso. Según Chu, la sequía está aquí para quedarse y provocará males aún mayores que la subida del nivel de los mares.
Falta de previsión
La falta de previsión que en su día propició el desastre del huracán Katrina en Nueva Orleans vuelve a estar sobre el tapete en el caso de la sequía extrema que padece la ciudad de Atlanta. “Es increíble que hayamos llegado a esta situación”, se lamenta la Ray Wiedman, propietario de una compañía local de jardinería que tiene los días contados si no llegan las lluvias.
“Todo el mundo sabía que algo así podía pasar, que la ciudad estaba creciendo por encima de sus límites ¿Por qué no se invirtió al mismo tiempo en medidas de conservación del agua? ¿Por qué no teníamos un plan para evitar esto?”.
La alcaldesa de Atlanta, Shirley Franklin, admite que ni la ciudad ni el estado de Georgia estaban prevenidos contra la ‘crisis del agua’.
A medio plazo, vaticinó, no sólo tendrán que habilitarse nuevas reservas, alternativas al ‘sediento’ lago Lanier, sino que “habrá que depurar las aguas grises para la irrigación, pensar en construir plantas desalinizadoras en las costas de Georgia e incluso traer el agua más allá de nuestras fronteras”.
De momento, los siete estados afectados por la sequía extrema están viéndolas venir, con esa actitud tan sureña de «wait and see» (“esperemos y veamos”), persignándose para que lleguen por fin las lluvias. Mike Hayes, director del Centro Nacional para la Mitigación de la Sequía, ha hecho recientemente un llamamiento a las autoridades para que pasen urgentemente a la acción y no lo dejen todo en manos de la providencia climatológica, o la situación podría ser aún más grave. En Washington, mientras, hay quienes piensan que va llegando la hora de pedir responsabilidades políticas. La última Evaluación Nacional sobre las Potenciales Consecuencias del Cambio Climático se remonta al año 2000, durante la era Clinton.
Varias asociaciones ecologistas llevaron el ‘silencio administrativo’ de la Administración Bush a los tribunales: una juez de Oakland determinó el pasado mes de agosto que ha llegado el momento de evaluar de una vez el impacto de la subida de los mares, de los huracanes y de las sequías en las grandes ciudades norteamericanas.
Material híbrido de película elástica y células musculares
FUENTE: solociencia.com
El movimiento exacto que realicen estos híbridos de película artificial y músculo (MTFs por las siglas de su nombre técnico en inglés) puede ser seleccionado y ajustado controlando la alineación del músculo con respecto a la forma de la película flexible. Algunos MTFs incluso se contraen espontáneamente, una propiedad intrínseca del músculo cardíaco que permite a los dispositivos moverse sin intervención externa.
Se puede pensar en estos MTFs como dispositivos robóticos blandos, o componentes intercambiables para máquinas, hechos parcialmente de células de músculo cardíaco.
Parker y Feinberg diseñaron la adhesión y alineación de células musculares de corazón de rata sobre películas delgadas de un polímero llamado polidimetilsiloxano. Para posibilitar altas fuerzas de contracción de los MTFs era muy importante la alineación de todas las células musculares en una dirección única, permitiendo que los miles de millones de motores moleculares dentro de las células, que se organizan en estructuras llamadas sarcómeros, se activaran simultáneamente y produjeran una contracción grande y única.
A través del diseño cuidadoso de la interfaz entre la película de polímero y las células musculares, es posible combinar las increíbles propiedades de los sistemas biológicos con materiales artificiales.
Las películas delgadas pueden cortarse en cualquier forma con un escalpelo ordinario, lo que ya deja entrever cómo estos materiales biohíbridos podrían usarse algún día en el quirófano. Tanto la forma del MTF como la orientación de sus sarcómeros afectan al tipo de acción desempeñada. Por ejemplo, los MTFs rectangulares con sarcómeros dispuestos a lo largo, se enrollan en tubos durante la contracción muscular, lo que da como resultado una acción de bombeo. Una película más estrecha y rígida se contrae en un movimiento como el de unas pinzas agarrando un objeto, mientras que un MTF triangular realiza un movimiento locomotor similar al de caminar.